[ начало ] | [ У ] |
Удлинение
твердых изотропных тел при растяжении, о котором говорится в статье Растяжение, сопровождается линейным сжатием в поперечном сечении растягиваемого тела (см. статью Упругость). Отношение величины поперечного линейного сжатия к величине линейного растяжения есть отвлеченное дробное число, меньшее 1/2; эту дробь мы обозначим, следуя Клебшу (Clebsch, "Theorie der Elasticit ä t fester K ö rper") буквою μ . Пуассон, исходя из некоторых гипотез о строении тел, пришел к заключению, что для всех изотропных тел величина μ равна 1/4. Опыты, произведенные различными исследователями при помощи разных приборов, показали, что величина μ не только различна для различных веществ, но даже различна для разных сортов или образчиков одного и того же вещества. Приводим нижеследующую таблицу, заимствованную из книги профессора В. Л. Кирпичева "Сопротивление материалов":
Материал. |
Величина μ |
Кем определена. |
Сталь |
0,306 |
Эверетт |
" |
0,26 — 0,29 |
Баушингер |
" |
0,294 |
Кирхгоф |
" |
0,273 — 0,3 |
Стромейер |
" |
0,2686 |
Амага |
Железо |
0,274 |
Эверетт |
" |
0,279 — 0,301 |
Стромейер |
Латунь |
0,468 |
Эверетт |
" |
0,387 |
Кирхгоф |
" |
0,333 |
Вертгейм |
" |
0,3275 |
Амага |
Красная медь |
0,327 |
Амага |
" |
0,378 |
Эверетт |
" |
0,32 |
Стромейер |
Свинец |
0,428 |
Амага |
Стекло |
0,33 |
Вертгейм |
" |
0,2453 |
Амага |
" |
0,25 |
Корню |
" |
0,224 |
Эверетт |
Бронза обыкновенная |
0,323 |
Стромейер |
" |
0,350 |
" |
Марганцовистая бронза |
0,326 — 0,363 |
" |
У некоторых веществ отношение μ изменяется при изменении натяжений, которым они подвержены; так, по наблюдениям Стромейера, величина μ для чугуна уменьшается с увеличением растягивающей силы. По наблюдениям Баушингера, отношение μ для песчаника при небольших силах оказалось равным 0,1, а при увеличении натяжения она возрастает и доходит до 0,24. Вследствие соединения продольного растяжения с поперечным сжатием происходит увеличение объема. В самом деле, если растягиваемая призма имеет длину L, а ширину и толщину В, растяжение же единицы длины равно λ, а поперечное сжатие на единицу длины или ширины равно β, то отношение изменения объема к первоначальному объему будет равно
[L(1 + λ)B2(1 — β)2 — LB2]/[L B2]
или, пренебрегая произведениями λ на β и высшими степенями: λ — 2 β; но β = μλ и притом λ меньше 1/2, поэтому изменение единицы объема будет равно λ (1 — 2 μ), т. е. величине положительной (так как μ < 1/2). Таким образом, можно утверждать, что при растяжении объем тела увеличивается. Такое увеличение объема подтверждается, напр., известными опытами Каньяра-Латура над растяжением трубчатых, полых внутри сосудов, наполненных водою: понижение уровня водяного столба в трубке указывало на увеличение объема стенок трубки и емкости внутреннего объема сосуда.
Д. Б.
Page was updated:Tuesday, 11-Sep-2012 18:16:45 MSK |